(57)【要約】【課題】鋼板の連続焼鈍設備など金属帯の連続処理ラインにおいて、板破断の復旧時等に先行材尾端と後行材先端を、電源等を必要とせず、又薄手材においても迅速かつ簡便に接合するための方法であり、それを実現するための装置を提供する。【解決手段】金属帯の連続処理ラインにおいて先行材尾端と後行材先端を接合する方法であって、前記先行材尾端と後行材先端との重ね合わせ部分を、前記金属帯面に対して垂直方向に突起した三角錐もしくは四角錐形状のオス型と、該オス型がはまり込む形状を持つメス型とで挟み込んで突き破ったのち、前記オス型を突き破った逆方向から破口部に差込むことにより前記メス型と破口部を挟んで噛み合せて圧着することを特徴とする金属帯の連続処理ラインにおける先行材尾端と後行材先端の接合方法および接合装置。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属帯の連続処理ラインにおいて先行材尾端と後行材先端を接合する方法であって、前記先行材尾端と後行材先端との重ね合わせ部分を、前記金属帯面に対して垂直方向に突起した三角錐もしくは四角錐形状のオス型と、該オス型がはまり込む形状を持つメス型とで挟み込んで突き破ったのち、前記オス型を突き破った逆方向から破口部に差込むことにより前記メス型と破口部を挟んで噛み合せて圧着することを特徴とする金属帯の連続処理ラインにおける先行材尾端と後行材先端の接合方法。
【請求項２】
金属帯面に対して垂直方向に突起した三角錐もしくは四角錐形状のオス型と、該オス型がはまり込む形状を持つメス型とを有し、前記オス型とメス型の連結部分は、ヒンジにより開閉可能な構造であることを特徴とする金属帯の連続処理ラインの先行材尾端と後行材先端の接合装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鋼板の連続焼鈍設備など金属帯の連続処理ラインにおいて、板破断の復旧時等に先行材尾端と後行材先端を接合する方法およびそれに用いる装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
鋼帯等の金属帯は、一般にはストリップミルにより圧延等の処理をされてコイル状に巻き取られた状態になっている。この鋼帯を焼鈍やメッキを目的とする連続ラインで処理するためには、アンコイラーでまきほどされた鋼帯を処理設備入側で先行材の尾端と溶接し、当該処理設備で連続的に所要の処理を後に、処理設備出側で所定の長さに切断され、コイラーにて巻き取るか、切り板として出荷する。このような処理設備は、従来技術としては、特許文献１の図２に示すような連続焼鈍炉設備がある。
【０００３】
なお、この入側での溶接作業は、通常マッシュシーム溶接や、レーザービーム溶接、フラッシュバット溶接により行われる。このような鋼帯の連続処理装置で板破断が発生すると、その復旧のために長時間を要するため、生産上大きな被害をもたらす。これを回避するために溶接を続けながらオンライン下でその直後に即座に、非破壊・非接触方式で溶接部分の健全性診断をし、板破断を回避しようとする方法が開示されている。（例えば、特許文献２）
板が破断したときの復旧は、例えば、特許文献３に開示されているように、破断箇所で先行側の板の破断部後端（尾端）と後続側の板の先端を溶接して復旧するのが一般的である。この破断箇所の復旧の溶接は、破断した箇所で行う必要があるため、可搬式でない処理設備入側の溶接装置では溶接することは出来ない。よって板破断の復旧時には、可搬式の小型アーク溶接機やスポット溶接機を用いることが主流である。これらには電源接続が必要なことによる手間や、復旧箇所への溶接機の搬送が必要なことで、それらに伴う復旧時間の長大化というロスがあった。さらには薄手材のアーク溶接の場合溶接入熱による穴あきによる接合部信頼性低下も問題であった。
【特許文献１】特開２０００−１９７９１７号公報
【特許文献２】特開平６−３３１５６５号公報
【特許文献３】特開平１１−６０１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
そこで本発明の解決しようとする課題は、鋼板の連続焼鈍設備など金属帯の連続処理ラインにおいて、板破断の復旧時等に先行材尾端と後行材先端を、電源等を必要とせず、又薄手材においても迅速かつ簡便に接合するための方法であり、それを実現するための装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
かかる課題を解決するための本発明の技術的手段は、鋼板の連続焼鈍設備など金属帯の連続処理ラインにおいて、板破断の復旧時等に先行材尾端と後行材先端を、電源等を必要とせず、又薄手材においても迅速かつ簡便に接合するために、溶接ではなくカシメを利用した機械的結合を利用することにより上記課題を解決することができることを見出して本発明を完成した。
【０００６】
本発明の要旨は、次の通りである。
（１）金属帯の連続処理ラインにおいて先行材尾端と後行材先端を接合する方法であって、前記先行材尾端と後行材先端との重ね合わせ部分を、前記金属帯面に対して垂直方向に突起した三角錐もしくは四角錐形状のオス型と、該オス型がはまり込む形状を持つメス型とで挟み込んで突き破ったのち、前記オス型を突き破った逆方向から破口部に差込むことにより前記メス型と破口部を挟んで噛み合せて圧着することを特徴とする金属帯の連続処理ラインにおける先行材尾端と後行材先端の接合方法。
（２）金属帯面に対して垂直方向に突起した三角錐もしくは四角錐形状のオス型と、該オス型がはまり込む形状を持つメス型とを有し、前記オス型とメス型の連結部分は、ヒンジにより開閉可能な構造であることを特徴とする金属帯の連続処理ラインの先行材尾端と後行材先端の接合装置。
【発明の効果】
【０００７】
本発明による接合方法および装置によれば、鋼板の連続焼鈍設備など金属帯の連続処理ラインにおいて、板破断の復旧時等に先行材尾端と後行材先端を、電源等を必要とせず、又薄手材においても迅速かつ簡便に接合することができ、復旧時間を大幅に短縮できるので生産性の向上とコスト削減に寄与する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下図１〜図４を参照して本発明を詳細に説明する。
【０００９】
図１に鋼帯の連続処理ラインの概念図例を示す。図右側のアンコイラー１に材料コイルをセットし、溶接機２にて先行材の尾端と、当該コイル先端を溶接する。その後入側ルーパー３、処理装置（例えば連続焼鈍炉や連続表面処理設備）４を通過後、出側ルーパー６を経てシャー７にて所定の長さにカットされた鋼帯５はコイラー８に巻き取られ、製品となる。
【００１０】
このような連続処理ラインにおいて、処理装置４内で金属帯が破断した場合、破断した場所の蓋を開け、破断部の先行材尾端部および後行材の先端部を装置外に引き出し、接合して操業を再開する。本発明はその接合作業を迅速かつ簡便にするためのものである。
図２は本発明による板接合装置である。三角錐もしくは平面上に三角錐もしくは四角錐が突起した形状のオス型９と、オス型と連結したオス型の角錐がはまり込む形状を持つメス型１０を持ち、オス型とメス型は、ヒンジ部１１により開閉可能なように連結されている。
【００１１】
図３の（Ａ）から（Ｆ）は、本発明による接合の様子を断面図で示したものである。先行材尾端１２と後行材先端１３を重ね合わせた部分を、（Ａ）から（Ｃ）に示すように、平面上に三角錐もしくは四角錐が突起した形状のオス型９と、オス型と連結したオス型の角錐がはまり込む形状を持つメス型１０で挟み込んで圧着し突き破ったのち、（Ｄ）から（Ｅ）に示すように、再度オス型を突き破った逆方向から破口部に差込みメス型と破口部を挟んで噛み合せて圧着する。オス型９およびメス型１０を開放すれば、（Ｅ）のように重ね合わせ部破口部１４のカシメ接合が完成する。図４は本発明による四角錘を用いた場合の接合部の斜視図である。なお、角錘は三角でもよい。オス型が円錐の場合は破口部の裂け目が直線となり、カシメのカエリが小さくなるため接合強度が不十分である。五角錘以上の多角錘では、製作に手間が掛かるので不利である。
【００１２】
このように本発明では溶接ではなく機械的結合によって先行材尾端と後行材先端を接合するため、電源も不要で簡便に作業をおこなうことが可能である。また機械的結合であるので薄手材でも信頼性の高い接合を得ることができる。
【実施例】
【００１３】
以下本発明を、発明例及び比較例に基づいて詳細に述べる。
冷延鋼帯の連続焼鈍設備の焼鈍炉内において、板破断が発生したためこれを復旧するのに本発明を用いた。鋼帯は、板厚０．４ｍｍ板幅１２００ｍｍであり、引っ張り強度は３００ＭＰａであった。板破断箇所近傍の蓋を開放し、破断箇所を炉外に引き出した。まずアーク溶接により破断箇所の結合を試みたが、板厚が薄いため、溶接部周りが溶け落ちて接合不可能であった。次に本発明に基づき、板破談箇所の復旧をおこなった。このとき使用した本発明による装置のオス型は底辺５０ｍｍ高さ５０ｍｍの四角錘型であり、メス型は一辺５０ｍｍの四角穴が開いている。これらをヒンジで接合し、開閉が可能な構造とした。先行材尾端と後行材先端を約５００ｍｍ重ね合わせ、幅方向５列、永手方向２列の１０箇所粗等間隔でカシメを行った。
【００１４】
オス型とメス型の圧着はハンマーによる打撃でおこなった。オス型メス型を圧着し、重ね合わせ部を突き破った後、最初の３箇所はプライヤーにて破口部カエリ部を広げてハンマーで叩き潰したが、一箇所あたり仕上げるのに約２分を要したが、溶接に比べて大幅な作業性向上が確認できた。のこりの７箇所は本発明に示すようにオス型を突き破った逆方向から破口部に差込みメス型と破口部を挟んで噛み合せてハンマーで圧着したところ、一箇所あたり約１分で作業をおこなうことが出来、さらなる作業性向上効果が確認できた。接合後蓋を復旧し操業を開始したが接合箇所での破断もなく、本発明による接合の信頼性も確認できた。
【００１５】
作業に用いた本発明に基づく接合装置は重量１０ｋｇ程度で計量であり、尚且つ電源等の接続も不要なため、接合作業の準備後片付けも迅速かつ安全におこなうことが可能であった。
【００１６】
このように本発明による接合方法および装置によれば、鋼板の連続焼鈍設備など金属帯の連続処理ラインにおいて、板破断の復旧時等に先行材尾端と後行材先端を、電源等を必要とせず、又薄手材においても迅速かつ簡便に接合することができ、復旧時間を大幅に短縮できるので生産性の向上とコスト削減に寄与することができた。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】鋼帯の連続処理装置の概念図である。
【図２】本発明による板接合装置を示す図である。
【図３−１】本発明による板接合の様子の断面図を示す図である。
【図３−２】本発明による板接合の様子の断面図を示す図である。
【図４】四角錘オス型を用いた重ね合わせ接合部のカシメ状態を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００１８】
１  アンコイラー
２  溶接機
３  入側ルーパー
４  炉などの処理装置
５  鋼帯
６  出側ルーパー
７  シャー
８  コイラー
９  オス型
１０  メス型
１１  ヒンジ部
１２  先行材尾端
１３  後行材先端
１４  破口部
【図１】
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【図２】
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【図３−１】
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【図３−２】
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【図４】
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